利用钒钛两相烧结矿进行高炉冶炼的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种利用钒钛两相烧结矿进行高炉冶炼 的方法。
【背景技术】
[0002] 攀西钒钛磁铁矿1102含量高，SiO 2含量低，在烧结过程中由于液相量不足，烧结矿 难以达到很好的粘结，且生成了不利于烧结矿固结的CaO ? 1102相，致使钒钛烧结矿的脆性 大，强度差，成品率低，粉化率高。试验研宄表明：钒钛磁铁精矿适合生产低碱度（Ca0/Si0 2 < 1. 0倍）或高碱度（Ca0/Si02> 2. 0倍）的烧结矿，碱度在1. 1~2. 0倍之间的烧结矿强 度差，粉末多，易于粉化。可见，采用攀西钒钛磁铁矿制备烧结料时在高炉冶炼过程中Ti02 的过还原、产生了粘渣、查铁难分、铁损失高等特殊的难题；因此，攻克攀西钒钛磁铁矿烧结 和高炉冶炼技术难关是提高攀西地区整个钢铁生产的关键环节之一。
[0003] 攀钢集团西昌钢钒公司原设计高炉炉料结构为25%球团矿+5%块矿+70%烧结 矿，保证高炉入炉矿石TFe品位达到51. 5%，但2014年西昌钢钒3#高炉投产后，由于市场 条件的变化，入炉矿石TFe品位仅49. 5%左右，吨铁矿石消耗增加，2台360m2烧结机保供3 座1750m3高炉生产，烧结矿产量出现明显不足，高炉高产时球团配比超过30%，高炉冶炼普 通烧结工艺生产的钒钛烧结矿，技术经济指标不理想，生铁成本高。
[0004] 申请号为201010132382. 5专利公开了一种钒钛磁铁矿高炉冶炼方法，具体为：钒 钛磁铁矿占高炉入炉含铁炉料的30-60 %，炉料中烧结矿占40-65 %，球团矿占30-50 %，块 矿占5-10%;烧结矿、球团矿、高炉炉渣的二元碱度0&0/5102分别控制在1.6-2.5、0.6-1.0， 1. 05-1. 20之间，高炉渣中MgO含量控制在7. 5-9. 0%，采用加二批矿料和三批焦碳及采取 发展中心的装料操作，将氧化锰矿或烧结锰矿粉和萤石参入喷吹煤中，并随煤粉喷吹到高 炉内，使炉渣中MnO、渣中CaF 2含量控制在1. 0-4. 5%、0. 50-2. 0%之间，高炉富氧率控制在 2. 0-4. 0%。
【发明内容】
[0005] 本发明提供了一种利用钒钛两相烧结矿进行高炉冶炼的方法，该方法成本低廉； 利用钒钛两相烧结矿供高炉冶炼钒钛磁铁矿，可实现优化高炉炉料结构，提高高炉炉料的 透气性，改善高炉冶炼技术经济指标。
[0006] 本发明的技术方案：
[0007] 本发明提供一种利用钒钛两相烧结矿进行高炉冶炼的方法，其高炉炉料结构为： 钒钛两相烧结矿70-100%、钒钛球团矿0-30%、普通铁矿0-10% ;其中，普通铁矿为不含钒 钛的铁矿石，以上各组分的含量为质量百分含量。
[0008] 进一步，上述利用钒钛两相烧结矿进行高炉冶炼的方法中，造渣制度为：高炉渣中 MgO含量控制在9-12%，Ti0 2含量控制在18-26% ;二元碱度Ca0/Si02控制在1.00-1.05 倍，三元碱度（(Ca0+Mg0)/Si02)控制在1. 2-1. 5倍。
[0009] 进一步，上述利用f凡钛两相烧结矿进行高炉冶炼的方法中，装料制度、炉缸热制度 分别为：
[0010] 装料制度：采用矿、焦均等料线，料线1.2-2. 2米，矿石批重16-48t，焦炭负荷 2. 5-5. 5t/t，矿石平台1-9环，焦炭平台2-9环，焦炭外环比矿石外环大0. 5-3°，焦炭中环 与矿石内环等角，矿石外环比内环大0-10°，焦炭内环比矿石内环小1-10° ;
[0011] 炉缸热制度：开炉初期控制生铁中[Ti]在0. 10-0. 40%，[Si]在0. 10-0. 30%，
[Si] + [Ti]在 0? 20-0. 7%。
[0012] 上述利用钒钛两相烧结矿进行高炉冶炼的方法中，所述钒钛两相烧结矿中TFe 47-52 %，二元碱度Ca0/Si02控制在 1. 6-2. 5 倍，三元碱度（(CaO+MgO)/SiO2)在 2. 0-3. 5 倍，MgO含量2. 0-4. 0 %，Ti02含量6. 0-9. 0 %，并且所述钒钛两相烧结矿的转鼓强度为 70-76 %，烧结矿成品率76-85 %。
[0013] 上述利用钒钛两相烧结矿进行高炉冶炼的方法中，所述钒钛两相烧结矿由下述 质量配比的物料烧结而成：钒钛磁铁精矿50-75%、普通铁矿5-30%、熔剂8-15%、燃料 3-5% ;烧结方法为：将钒钛磁铁精矿、普通铁矿、熔剂和燃料混合得混合料，控制混合料水 份为6. 5-8.0%，然后将混合料于1200-1350°C下烧结即可；其中，钒钛磁铁精矿、普通铁 矿、熔剂和燃料统称为新料。
[0014] 上述利用钒钛两相烧结矿进行高炉冶炼的方法中，所述钒钛两相烧结矿的物料中 除新料外，还包括返矿和厂内循环物料，返矿的质量占新料总量的20-45 %，厂内循环物料 的质量占新料总量的2-5% ;所述厂内循环物料指钢铁厂内回收的粉尘和小颗粒含铁废弃 物中的至少一种。
[0015] 进一步，所述钒钛两相烧结矿中，所述钒钛磁铁精矿成份满足TFe 40-60%，Ti02 含量0-15% ;所述熔剂为占新料质量3-8 %的石灰石和占新料质量3-7 %的生石灰的混合 物；所述燃料为焦粉、无烟煤或兰炭中的至少一种。
[0016]更优选的，所述钒钛两相烧结矿中，高碱度相占新料的50-80 %，低碱度相占新料 的20-50% ;其中，低碱度相指Ca0/Si02< 1倍，高碱度相指Ca0/Si02> 2倍。
[0017] 上述利用钒钛两相烧结矿进行高炉冶炼的方法中，所述钒钛球团矿的物料结构为 97-99%钒钛精矿、1-3%膨润土；并且钒钛球团矿中TFe 49-56%，Ti02含量6-11%，二元 碱度Ca0/Si02控制在0. 2-0. 6倍。
[0018] 进一步，上述利用钒钛两相烧结矿进行高炉冶炼的方法中，将所述高炉炉料与燃 料分批次由高炉顶部加入到高炉，高炉综合入炉TFe品位为45-52%。
[0019] 优选的，本发明上述方法中，所述普通铁矿的铁含量20-60%。
[0020] 本发明的有益效果：
[0021] 本发明提高了高炉冶炼原料中钒钛矿的比例，降低了炼铁成本，又有利于高炉稳 定顺行。本发明在保证钒钛烧结矿综合碱度不变的前提下，提高钒钛烧结矿强度1-2%和 成品率1-5%，提高烧结机利用系数1-10%，大幅提高烧结矿产量1-15%，降低吨烧结矿能 耗3-10kg标煤；提高高炉冶炼原料中3-10%钒钛烧结矿比例，降低炼铁成本，改善高炉原 料冶金性能，又有利于高炉稳定顺行。
[0022] 攀西钒钛磁铁矿1102含量高，SiO 2含量低，采用普通的烧结工艺，在烧结过程中由 于液相量不足，烧结矿难以达到很好的粘结，且生成了不利于烧结矿固结的CaO ? Ti02相， 致使钒钛烧结矿的脆性大，强度差，成品率低，粉化率高，高炉冶炼钒钛烧结矿成本高。两相 钒钛烧结矿强度和冶金性能优于普通工艺生产的烧结矿，同时两相钒钛烧结矿的加工费低 于球团矿的加工费，因此高炉冶炼两相钒钛烧结矿，既可以大幅提高钒钛矿使用比例，又可 以优化技术经济指标。
【具体实施方式】
[0023] 本发明提供一种利用钒钛两相烧结矿进行高炉冶炼的方法，其高炉炉料结构为： 钒钛两相烧结矿70-100%、钒钛球团矿0-30%、普通铁矿0-10% ;其中，普通铁矿为不含钒 钛的铁矿石，以上各组分的含量为质量百分含量。
[0024] 进一步，上述利用钒钛两相烧结矿进行高炉冶炼的方法中，造渣制度为：高炉渣中 MgO含量控制在9-12%，Ti0 2含量控制在18-26% ;二元碱度Ca0/Si02控制在1.00-1.05 倍，三元碱度（(Ca0+Mg0)/Si02)控制在1. 2-1. 5倍。
[0025] 进一步，上述利用钒钛两相烧结矿进行高炉冶炼的方法中，装料制度、炉缸热制度 分别为：
[0026] 装料制度：采用矿、焦均等料线，料线1.2-2. 2米，矿石批重16_48t，焦炭负荷 2. 5-5. 5t/t，矿石平台1-9环，焦炭平台2-9环，焦炭外环比矿石外环大0. 5-3°，焦炭中环 与矿石内环等角，矿石外环比内环大0-10°，焦炭内环比矿石内环小1-10° ;
[0027] 炉缸热制度：开炉初期控制生铁中[Ti]在0. 10-0. 40%，[Si]在0. 10-0. 30%，
[Si] + [Ti]在 0? 20-0. 7%。
[0028] 上述利用钒钛两相烧结矿进行高炉冶炼的方法中，所述钒钛两相烧结矿中TFe 47-52 %，二元碱度 Ca0/Si02控制在 1. 6-2. 5 倍，三元碱度（(CaO+MgO) /SiO 2)在 2. 0-3. 5 倍，MgO含量2. 0-4. 0 %，Ti02含量6. 0-9. 0 %，并且所述钒钛两相烧结矿的转鼓强度为 70-76 %，烧结矿成品率76-85 %。
[0029] 上述利用钒钛两相烧结矿进行高炉冶炼的方法中，所述钒钛两相烧结矿由下述 质量配比的物料烧结而成：钒钛磁铁精矿50-75%、普通铁矿5-30%、熔剂8-15%、燃料 3-5% ;烧结方法为：将钒钛磁铁精矿、普通铁矿、熔剂和燃料混合得混合料，控制混合料水 份为6. 5-8.0%，然后将混合料于1200-1350°C下烧结即可；其中，钒钛磁铁精矿、普通铁 矿、熔剂和燃料统称为新料。
[0030] 上述利用钒钛两相烧结矿进行高炉冶炼的方法中，所述钒钛两相烧结矿的物料中 除新料外，还包括返矿和厂内循环物料，返矿的质量占新料总量的20-45 %，厂内循环物料 的质量占新料总量的2-5%;所述厂内循环物料指钢铁厂内回收的粉尘（除尘灰）和小颗粒 含铁废弃物，可能是一种或几种物料的混合物；返矿为烧结整粒返矿和高炉沟下筛下物，即 烧结矿在破碎、运输、贮存过程中产生的细粒级矿，一般为< 3-5mm ;这部分矿经筛下后又 返回烧结重新烧结，故称为返矿，厂内循环物料和返矿的配比不包含在烧结新料总配比内， 称外配。
[00